电路动态分析探究

周孝民

摘要:动态电路,就是电路中电键的闭合和断开及滑动变阻器滑片移动如何影响相关电路中电阻、电压、电流、电功率变化。分析电路,分析动态电路是学生学习电学的关键,与高中学生学习力学一样,关键要学会分析物体受力,因此,在电学教学中,教师要花大力气强化对学生进行电路分析的训练,要讲究方法,加强个别指导。教学过程中教师要使一部分优秀学生先学会对动态电路分析方法,走上讲台分析电路,然后教师点评。以后的教学中要发挥这部分学生的作用,因为学生与学生之间知识水平相当,在一起相处时间多,会起到很好的引导作用。

关键词:物理教学;电路分析;教学探究

中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)12-0182-01

电学是初中学生物理学习过程中的一个难点,难在不会分析电路,对动态电路的分析则感到更难。所谓动态电路,就是电路中电键的闭合和断开及滑动变阻器滑片移动如何影响相关电路中电阻、电压、电流、电功率变化。解这一类题目要求学生具备一定的识别电路的能力,运用串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率计算公式等分析电路中电阻、电压、电流电功率变化的能力,判断电键的闭合和断开及滑动变阻器滑片移动如何影响相关电路中电阻、电压、电流电功率和变化的能力。

为了提高学生对电路动态分析的能力,准确判断电路中电流表、电压表、电路中用电器电功率的变化,我引导学生总结了串、并联电路电流、电压、电阻特点,告诉学生电流表电阻很小(可以忽略不计),电压表电阻很大(通过的电流几乎为零),总结滑动变阻器在电路中的使用方法,提出电路动态分析的一般步骤,进行专题训练,收到了良好的效果。下面就电路动态分析步骤总结如下,以便和同行交流。

电路动态分析步骤:

1.简化电路,明确电路连接方式。简化电路要求把电路中的电流表换为导线,电压表直接去掉,闭合的的开关用导线连通,并有意识的观察有无被短路的用电器,被短路的用电器因无电流通过应擦去,断开的开关擦除,电流不经过的用电器也要擦去;

2.分析电路中滑动变阻器是哪一部分接入电路;

3.分析电路中电流表测量什么地方的电流,电压表测量哪一个或哪几个用电器的电压;

4.分析电路中滑动变阻器滑片移动时滑动变阻器电阻怎样变化,以及电路中电阻如何变化,并进一步分析电路中电流表和电压表示数如何变化。

举例分析说明:

例1.如图1,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。

分析:首先确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。把电路简化为图2,从而容易看到电路为串联电路,滑动变阻器左半部分接入电路。电流表测量串联电路中电流,电压表测量电路的总电压,故电压表示数不变,当滑片左移时滑动变阻器R2电阻减小,从而由I=U/(R1+R2)可知电流表示数变大。

例2.在图3中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

分析:把电路简化为图4,并进一步转化为图5,这样就可以看到电路为并联电路;然后对照图3可看出电压表测总电压,故电压表示数不变;电流表测量L1中电流,电键K断开时,L1所在支路断开,电流表示数为零,故电流表示数减小。

例3.在如图6所示的电路图中,当电键K闭合时 ( )

A.整个电路发生短路。B.电流表示数变小。

C.电流表示数不变化。D.电流表示数变大。

分析:K断开时,R1、R2串联于电路中,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压;K闭合后,R1被短路,只有R2接入电路,电路总电阻减小,故电流表示数增大,电压表测R2电压,也等于电源电压,故电压表示数增大。所以答案选D。

以上方法,看似简单,真正让学生掌握好这一方法,并不是易事,需要教师坚持引导。教学过程中教师要使部分优秀学生先学会此法,走上讲台分析电路,然后教师点评。在以后的学习中,可以以小组为学习单位,安排部分优秀学生任组长,组织小组讨论、分析电路连接。将会取得良好的教学效果。